广东省江门市台山市华侨中学高三物理上学期第6周周测试卷（含解析）.doc

2015-2016学年广东省江门市台山市华侨中学高三（上）第6周周测物理试卷二、选择题：1如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方有一条形磁铁（n极朝上，s极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）a总是顺时针b总是逆时针c先顺时针后逆时针d先逆时针后顺时针2如图，一半径为r的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点p由静止开始滑下，滑到最低点q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g质点自p滑到q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）a mgrb mgrc mgrd mgr3如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为和，且一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（）abcd4如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，两个标有“12v，6w”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想表）的示数分别是（）a120v，0.10ab240v，0.025ac120v，0.005ad240v，0.05a5据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行，若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1：2，密度之比为5：7，设火星与地球表面重力加速度分别为g和g，下列结论正确的是（）ag：g=4：1bg：g=10：7cv：v=dv：v=6下列说法中，符合物理学史实的是（）a亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体或静止b牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因c麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场d奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转7从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，则下列说法正确的是（）a小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程也逐渐减小b小球抛出瞬间的加速度大小为（1+）gc小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小d小球上升过程的平均速度小于8如图（a），直线mn表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的vt图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为ea、eb，粒子在a、b两点的电势能分别为wa、wb，不计重力，则有（）aabbeaebceaebdwawb二、非选择题：9现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1所示表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器固定在木板上，连接频率为50hz的交流电源接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带上打出一系列点迹（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），2、3和5、6计数点间的距离如图2所示由图中数据求出滑块的加速度a=m/s2（结果保留三位有效数字）（2）已知木板的长度为l，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是a滑块到达斜面底端的速度v b滑块的质量mc滑块的运动时间t d斜面高度h和底边长度x（3）设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式=（用所需测量物理量的字母表示）10（11分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）（1）某光敏电阻r在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为k照度/1x0.20.40.60.81.01.2电阻/k5.83.72.82.31.8（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“ab”或“bc”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件（3）用多用电表“10”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示9则线圈的电阻为已知当线圈中的电流大于或等于2ma时，继电器的衔铁将被吸合图中直流电源的电动势e=6v，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：rl（010，2a）、r2（0200，1a）、r3（01750，0.1a）要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择（填r1、r2、r3）为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻11在风洞实验室中进行如图所示的实验在倾角为37的固定斜面上，有一个质量为1kg的物块，在风洞施加的水平恒力f作用下，从a点由静止开始运动，经过1.2s到达b点时立即关闭风洞，撤去恒力f，物块到达c点是速度变为零，通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度，表给出了部分数据：t/s0.00.20.40.61.41.61.8v/（ms1）0.01.02.03.04.02.00.0已知sin37=0.6，con37=0.8，g取10m/s2求：（1）a、c两点间的距离（2）水平恒力f的大小12如图所示，在空间建立oxyz坐标系，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向（图中未画出）一个放射源放在x轴上a点（2a，0），它能持续放出质量为m，带电量为+q，速度大小为v0的粒子，粒子射出方向与x轴夹角可调节，在第二象限区域外加场的作用下，粒子射出后总由y轴上c点（0，3a，0）以垂直于y轴的方向射入第一象限而在y轴右侧相距为a处有与x轴垂直的足够大光屏pq，y轴和光屏pq间同时存在垂直纸面向外、大小为e0的匀强电场以及大小为b0=的匀强磁场，不计粒子的重力（1）若在第二象限整个区域仅存在沿y轴方向的匀强电场，求该电场的场强e；（2）若在第二象限整个区域仅存在垂直纸面的匀强磁场，求磁感应强度b；（3）在上述两种情况下，粒子最终打在光屏上的位置坐标物理-选修3-5（15分）13关于近代物理学，下列说法正确的是 （）a射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波b一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光c重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少d10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变e光电效应和康普顿效应的实验都表明光具有粒子性14如图所示，质量为m=245g的物块（可视为质点）放在质量为m=0.5kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为=0.4，质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），子弹射入后，g取10m/s2，求：（）物块相对木板滑行的时间；（）物块相对木板滑行的位移2015-2016学年广东省江门市台山市华侨中学高三（上）第6周周测物理试卷参考答案与试题解析二、选择题：1如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方有一条形磁铁（n极朝上，s极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是（）a总是顺时针b总是逆时针c先顺时针后逆时针d先逆时针后顺时针【考点】楞次定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】由楞次定律可以判断出感应电流的方向【解答】解：由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故c正确故选：c【点评】本题考查了楞次定律的应用，正确理解楞次定律阻碍的含义是正确解题的关键2如图，一半径为r的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点p由静止开始滑下，滑到最低点q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g质点自p滑到q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）a mgrb mgrc mgrd mgr【考点】动能定理【专题】动能定理的应用专题【分析】质点经过q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿运动定律求出质点经过q点的速度，再由动能定理求解克服摩擦力所做的功【解答】解：质点经过q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：nmg=m由题有：n=2mg可得：vq=质点自p滑到q的过程中，由动能定理得： mgrwf=得克服摩擦力所做的功为 wf=mgr故选：c【点评】本题考查动能定理的应用及向心力公式，要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法3如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为和，且一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（）abcd【考点】匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律【专题】压轴题；运动学中的图像专题【分析】vt图象的斜率等于加速度，根据牛顿第二定律列式可比较物块上滑和下滑的加速度大小根据运动学公式比较两个过程的时间关系及速度关系，即可选择图象【解答】解：设物块上滑与下滑的加速度大小分别为a1和a2根据牛顿第二定律得： mgsin+mgcos=ma1，mgsinmgcos=ma2，得a1=gsin+gcos，a2=gsingcos，则知a1a2而vt图象的斜率等于加速度，所以上滑段图线的斜率大于下滑段图线的斜率上滑过程的位移大小较小，而上滑的加速度较大，由x=知，上滑过程时间较短因上滑过程中，物块做匀减速运动，下滑过程做匀加速直线运动，两段图象都是直线由于物体克服摩擦力做功，机械能不断减小，所以物体到达c点的速度小于v0故c正确，abd错误故选c【点评】本题关键运用牛顿第二定律和运动学公式分析两个过程加速度关系、运动时间关系，即可结合图象的物理意义进行选择4如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，两个标有“12v，6w”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想表）的示数分别是（）a120v，0.10ab240v，0.025ac120v，0.005ad240v，0.05a【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】灯泡正常工作，电压为额定电压，进而求出副线圈电压和电流，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解，电流表和电压表都是有效值【解答】解：灯泡正常工作，所以副线圈电压u2=12v，电流根据得：u1=240v根据解得：i1=0.05a所以电压表和电流表的示数分别为：240v，0.05a故选d【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，本题即可得到解决5据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器探测器升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行，若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1：2，密度之比为5：7，设火星与地球表面重力加速度分别为g和g，下列结论正确的是（）ag：g=4：1bg：g=10：7cv：v=dv：v=【考点】万有引力定律及其应用【专题】万有引力定律的应用专题【分析】在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，根据质量与密度的关系，代入化简可得出重力加速度与密度和半径的关系，进一步计算重力加速度之比根据根据牛顿第二定律有：和m=化简解出速度的表达式，代入数据化简可得速度之比【解答】解：ab、在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，所以所以，故ab错误cd、探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有：，得，m为中心体质量，r为中心体半径m= 由得：v=已知地球和火星的半径之比为1：2，密度之比为5：7，所以探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行线速度大小之比为：故c正确、d错误故选：c【点评】解决本题的关键掌重力等于万有引力这个关系，求一个物理量，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较求解6下列说法中，符合物理学史实的是（）a亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体或静止b牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因c麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场d奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转【考点】物理学史【专题】常规题型【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：a、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体静止，故a正确；b、牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因，故b正确；c、奥斯特发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场，故c错误；d、奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转，电流可以在其周围产生磁场，故d正确故选：abd【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一7从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，且落地前小球已经做匀速运动，则下列说法正确的是（）a小球加速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程也逐渐减小b小球抛出瞬间的加速度大小为（1+）gc小球被抛出时的加速度值最大，到达最高点的加速度值最小d小球上升过程的平均速度小于【考点】竖直上抛运动；平均速度【分析】由图象得到小球上升过程和下降过程的运动规律，然后进行受力分析，根据牛顿第二定律进行分析【解答】解：a、c、上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有：f+mg=ma，解得a=g+g；由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：mgf=ma，解得：g；由于速度变大，阻力变大，故加速度变小；即上升和下降过程，加速度一直在减小；故a正确，c错误；b、空气阻力与其速率成正比，最终以v1匀速下降，有：mg=kv1；小球抛出瞬间，有：mg+kv0=ma0；联立解得：，故b正确；d、速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故d正确；故选：abd【点评】关于速度时间图象，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移，会用极限的思想求解位移8如图（a），直线mn表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的vt图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为ea、eb，粒子在a、b两点的电势能分别为wa、wb，不计重力，则有（）aabbeaebceaebdwawb【考点】电势；电场强度【专题】电场力与电势的性质专题【分析】从速度时间图线得到负电荷做匀加速运动，加速度变小，根据牛顿第二定律得到电场力的变化情况，和电场强度的变化情况；电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低【解答】解：负电子从a运动到b，由速度时间图线得到负电荷做加速运动，故电场力向右；ad：负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向左，沿场强方向，电势变小，故b点电势较大，即ab，故电势能wawb，故d正确，a错误；bc：因为图线的斜率变小，故加速度变小，因此电场力变小，所以电场强度变小，即eaeb，故b正确，c错误；故选：bd【点评】本题关键通过速度时间图象得到物体的速度变化情况和加速度变化情况，然后判断场强方向和电势大小二、非选择题：9现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1所示表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上，另一端抬起一定高度构成斜面；木板上有一滑块，其后端与穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器固定在木板上，连接频率为50hz的交流电源接通电源后，从静止释放滑块，滑块带动纸带上打出一系列点迹（1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），2、3和5、6计数点间的距离如图2所示由图中数据求出滑块的加速度a=2.51m/s2（结果保留三位有效数字）（2）已知木板的长度为l，为了求出滑块与木板间的动摩擦因数，还应测量的物理量是da滑块到达斜面底端的速度v b滑块的质量mc滑块的运动时间t d斜面高度h和底边长度x（3）设重力加速度为g，滑块与木板间的动摩擦因数的表达式=（用所需测量物理量的字母表示）【考点】探究影响摩擦力的大小的因素【专题】实验题【分析】（1）利用逐差法x=at2可以求出物体的加速度大小，根据匀变速直线运动中某点的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度大小；（2）根据牛顿第二定律有mgcos=ma，由此可知需要测量的物理量（3）根据牛顿第二定律的表达式，可以求出摩擦系数的表达式【解答】解：（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：t=0.1s，根据逐差法有：a=2.51m/s2；（2）要测量动摩擦因数，由mgcos=ma，可知要求，需要知道加速度与夹角余弦值，纸带数据可算出加速度大小，再根据斜面高度h和底边长度x，结合三角知识，即可求解，故abc错误，d正确（3）以滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有：mgcos+mgsin=ma解得：=故答案为：（1）2.51，（2）d，（3）【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题10（11分）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）（1）某光敏电阻r在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为2.0k照度/1x0.20.40.60.81.01.2电阻/k5.83.72.82.31.8（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在ab （填“ab”或“bc”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件（3）用多用电表“10”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示9则线圈的电阻为140已知当线圈中的电流大于或等于2ma时，继电器的衔铁将被吸合图中直流电源的电动势e=6v，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：rl（010，2a）、r2（0200，1a）、r3（01750，0.1a）要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择r3（填r1、r2、r3）为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻【考点】传感器在生产、生活中的应用【专题】实验题；定性思想；推理法；恒定电流专题【分析】（1）根据图象直接读出对应的数据即可；（2）利用直流电源为电磁铁供电，将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可；分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点（3）欧姆表的读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，故将控制系统与光敏电阻串联，照度降低至1.0（lx）时启动照明系统，可以算出定值电阻的大小【解答】解：（1）根据图象直接读出对应的照度为1.0 x时的电阻约为 2.0k（2）光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与b接通所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在 ab 之间电路图如图；（3）欧姆表的读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是14，倍率是“10”，所以电阻值是1410=140；天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是2k，电路中的电流是2ma， =，所以要选择滑动变阻器r3由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小滑动变阻器的电阻故答案为：（1）2.0；（2）ab，如图；（3）140，r3；减小【点评】该题考查电路设计的问题和变化电路的分析，要结合闭合电路欧姆定律、光敏电阻的特点去分析，难度比较大11在风洞实验室中进行如图所示的实验在倾角为37的固定斜面上，有一个质量为1kg的物块，在风洞施加的水平恒力f作用下，从a点由静止开始运动，经过1.2s到达b点时立即关闭风洞，撤去恒力f，物块到达c点是速度变为零，通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度，表给出了部分数据：t/s0.00.20.40.61.41.61.8v/（ms1）0.01.02.03.04.02.00.0已知sin37=0.6，con37=0.8，g取10m/s2求：（1）a、c两点间的距离（2）水平恒力f的大小【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】（1）由表格数据分别计算出加速过程和减速过程的加速度大小，并计算出关闭风洞时的速度大小，由运动学公式求出加速位移和减速位移，相加即为ac点距离（2）根据受力，由牛顿第二定律，列出关系式，联立方程求解可得出f大小【解答】解：（1）物块匀加速运动过程中的加速度为：a1=5m/s2关闭风洞时的速度为：v=a1t=51.2=6m/s关闭风洞后物块匀减速运动的加速度为：a2=10m/s2匀加速过程的位移：x1=3.6m 匀减速过程的位移：x2=1.8m故a、c两点间的距离为：x=x1+x2=3.6+1.8=5.4m（2）由牛顿第二定律得，匀加速过程：fcos37mgsin37（mgcos37+fsin37）=ma1匀减速过程：（mgsin37+mgcos37）=ma2联立两式代入数据得：f=30n答：（1）a、c两点间的距离为5.4m（2）水平恒力f的大小为30n【点评】本题考查匀变速直线运动规律，是典型的牛顿定律解题中的一类关键是应用加速度定义和牛顿第二定律表示加速度的大小，这是一道好题！12如图所示，在空间建立oxyz坐标系，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向（图中未画出）一个放射源放在x轴上a点（2a，0），它能持续放出质量为m，带电量为+q，速度大小为v0的粒子，粒子射出方向与x轴夹角可调节，在第二象限区域外加场的作用下，粒子射出后总由y轴上c点（0，3a，0）以垂直于y轴的方向射入第一象限而在y轴右侧相距为a处有与x轴垂直的足够大光屏pq，y轴和光屏pq间同时存在垂直纸面向外、大小为e0的匀强电场以及大小为b0=的匀强磁场，不计粒子的重力（1）若在第二象限整个区域仅存在沿y轴方向的匀强电场，求该电场的场强e；（2）若在第二象限整个区域仅存在垂直纸面的匀强磁场，求磁感应强度b；（3）在上述两种情况下，粒子最终打在光屏上的位置坐标【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】（1）根据运动的合成与分解知识、运动学公式求出电场强度；（2）由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度；（3）求出粒子的速度，求出粒子在磁场中的运动时间，然后由匀变速运动的位移公式求出在z轴方向的位移；【解答】解：（1）设粒子射出时速度方向与x轴正方向夹角为，则有：tan=2tan=2=，得：=60，vy=v0sin60=，vy2=2ay=23a，解得：e=；（2）设粒子在第二象限磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律得：qv0b=m，由几何知识可得：r2=（2a）2+（r3a）2，解得：r=3.5a，b=；（3）在第一种情况下，粒子进入第一象限的速度为v1，v1=v0cos60=在磁场b0中做匀速圆周运动的半径：r1=a，从进入第一象限到打到光屏上的时间为：t1=，粒子在z轴方向上做初速度为0的匀加速直线运动，在t1时间内沿z轴方向通过的距离：z1=t12=，则粒子在光屏上的位置坐标为（a，2a，）在第二种情况下，粒子进入第一象限的速度为v2，v2=v0，在磁场b0中做匀速圆周运动的半径：r2=2a，从进入第一象限到打到光屏上的时间为：t2=，粒子在z轴方向上做初速度为0的匀加速直线运动，在t2时间内沿z轴方向通过的距离z2=t22=；则粒子在光屏上的位置坐标为（a，（ +1）a，）；答：（1）若在第二象限整个区域仅存在沿y轴方向的匀强电场，该电场的场强e=；（2）若在第二象限整个区域仅存在垂直纸面的匀强磁场，磁感